IREPA LASER
Transports / Automobile
Solutions innovantes d'assemblage laser Perspectives et applications pour l’industrie automobile
Nicolas VILLEDARY
Procédés laser et matériaux
QUI SOMMES NOUS ?
50 personnesDocteurs, ingénieurs,
techniciens spécialisés
35 ansd’expérience dans le laser
industriel
Confidentialitéimpartialité
NOS SAVOIR FAIRE
Texturation
Céramiques
Verre
Texturation de
moules textiles
Marquage irisé Optimisation
accorche
Fonctionnalisation de surfaces 2D ou 3D
(hydrophobie, esthétique, optique, rhéologie, texturation cosmétique, …)
Rechargement
Construction localisée Ajout de fonctions
Fabrication additive DED-CLAD®
(renforcement, rechargement,
ajout de fonctions, …)
Soudage laser
(multi-matériaux, métal, polymères, verre, …)
Soudage
métal
Soudage
plastique
Nos moyens
NOS MOYENS TECHNIQUES
Fonctionnalisation
de surface 2D
Fonctionnalisation
de surface 3D
Fonctionnalisation additive
5 axes
Soudage métal
robotiséSoudage plastique
robotisé
Des équipements industriels
Plus de 20 lasers différents
CO2, YAG, fibres, diodes, excimère, femtoseconde, …
OFFRE DE SERVICE
Etudes & Industrialisation
• Faisabilité
• Mise au point de procédés
• Conception de pièces
• Conception d'outillages
• Optimisation / robustesse
Formations
• Sécurité laser
• Procédés laser
Production
• Prototypes
• Préséries
• Productions pilotes
Conseil & Expertise
• Assistance technique
• Audits de sécurité laser
• Expertise métallographique
• Aide à l'investissement
LES PROCEDES LASER INDUSTRIELS
Les procédés laser,
au cœur des mutations de l’industrie automobile
Robustes et reproductibles
Polyvalents et adaptatifs
(laser distribué, pilotage avancé des trajectoires)
Plus rapides (x10)
Déformations réduites
Procédés sans contact
Assemblage par laser
Soudage cuivre
Electrification des véhicules
Soudage de thermoplastiques
Allégement
Bien-être à bord
Soudage cuivre / enjeux
Electrification des véhicules (électriques, hybrides, …)
Soudage cuivre / enjeux
Electrification des véhicules (électriques, hybrides, …)
Soudage cuivre
Epaisseurs importantes puissance électrique
Section de passage puissance électrique
Soudages hétérogènes Cu-Al, …
Assemblages simplifiés pas de brasage / kW par L
Cuivre
Soudage cuivre / utilisations
Soluble dans : Nickel jusqu’à 100%
Zinc jusqu’à 40%
Aluminium jusqu’à 15%
Densité : 8,92 kg/dm3
Fusion : 1084°C
Amagnétique
Bus-bar, capteurs
Piles à combustible, batteries
Composants de puissance
Moteurs, accessoires, IoT
Cuivre
Soudage cuivre / copper trend
Problématiques
Couplage laser matière :
Faible absorption
Longueur d’onde
Etat de surface
λ 1064 nm 532 mn
Cuivre 2-3 % 45%
1064 nm Absorbation du cuivre à
température ambiante
Peint noir 95%
Fortement oxydé 50%
Dépoli 30%
Légèrement oxydé 16%
Poli 5%
Soudage cuivre / problématiques laser
Problématiques
Couplage laser matière :
Faible absorption
Conductivité thermique élevée 5x celles de l’acier
Difficulté d’amorcer le capillaire
Key Hole instable / effet piston plus marqué
Soudage cuivre / problématiques laser
Faible viscosité et TS (état liquide)
Problématiques
Matériau :
Réflexions
Risque de dégradation (lentilles, fibre optique, laser)
Choix de la techno laser
Utilisation d’un angle d’incidence
Sources « insensibles » au BR
Dégradation des éléments environnants
Conception adaptée
Choix de focalisation
Soudage cuivre / problématiques laser
Problématiques
Matériau :
Vaporisation d’éléments d’alliage
Projections, suies, manque de répétabilité
Soudage cuivre / problématiques laser
Solutions possibles
Sources impulsionnelles proche IR
Puissance crête
Pulse shaping
Sources impulsionnelles « vertes »
Meilleure absorption
Sources continues
Qualité de focalisation
Résistance au BR
Longueurs d’ondes différentes
puissance crête pour forcer le couplage
longueur d’onde mieux absorbée
Forte puissance
Laser gaussien (monomode) ou faible BPP
Soudage cuivre / solutions
Assemblage par laser
Soudage cuivre
Electrification des véhicules
Soudage de thermoplastiques
Allégement
Bien-être à bord
Market trend
Soudage polymères / market trend
Automotive Plastics Market Analysis By Product (ABS, PP, PU, PVC, PE, PC, PMMA, PA),
By Application (Powertrains, Electrical Components, Interior Furnishings, Exterior
Furnishings, Chassis), And Segment Forecasts, 2018 - 2025
Assemblages polymères (étanches) :
Accessoires gaz, dépollution, pression, …
Fluidique anti-coup de bélier, filtration,
clapets de décharge, pompes urée…
Réservoirs
Pièces décoratives
Soudage polymère / notre expérience
Soudage
textiles
Soudage par
transparence Assemblage de textiles
Assemblage d’élastomères
membranes, filtration, cosmétique, …
Assemblage composites TP
Enjeux
Encapsulation étanche de circuits électroniques
Détection / instrumentation / capteurs
Boitiers électronique embarquée
Encapsulation étanche et invisible
Phares
Caméras
Capteurs
Soudage polymère / notre expérience
Enjeux
Configurations
Soudage par transparence
Exemples de réalisation
Soudage polymères / configurations
Configurations
Soudage par transparence
Exemples d’outillages
Soudage polymères / configurations
< 50 pièces
produites
> 1000 pièces
produites
Configurations
Soudage bord à bord par transparence (sans absorbeur)
Soudage polymères / configurations
Contraintes matériaux (difficilement soudables)
PMMA
PEEK
PE
PET PET PC (+TiO2)
PMMA
Contraintes esthétique
Configurations spéciales
Ingénierie de procédé laser
Mise en forme de faisceau
Soudage polymères / ingénierie